Про скорость - FatFs пишет в fat посекторно в обе копии. Кеш тут особо не поможет. На каждый кластер, записанный в файл, идут еще две записи в область фата. Если нужна большая скорость, то надо сначала создавать файл нужного размера с кешированием последовательности кластеров (что-то типа fast_seek, если не путаю), и только потом писать. На FX3 в режиме USB host HS получал нормальную скорость записи (десятки МБ/с).